CN109475826A

CN109475826A - 氢水生成装置

Info

Publication number: CN109475826A
Application number: CN201780013088.2A
Authority: CN
Inventors: 熊谷宗乡; 柿谷笃树
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2019-03-15
Anticipated expiration: 2037-01-25
Also published as: CN109475826B; JPWO2018020707A1; JP6840755B2; WO2018020707A1

Abstract

本发明可在短时间内生成含有所期望的高浓度氢的氢水。氢水生成装置(101)是以单通方式生成氢水的装置，其包含：使水通过的第一水通道(3)与第二水通道(4)、以及搅拌机(1)，该搅拌机(1)形成于上述第一水通道(3)与第二水通道(4)中，对流过该第一水通道(3)与第二水通道(4)的水和自外部供给的氢气进行搅拌。

Description

氢水生成装置

技术领域

本发明涉及一种生成氢水的氢水生成装置。

背景技术

近年来，氢在生物体内的抗氧化作用受到了人们的关注，已确认了通过摄取氢而获得无副作用地改善肥胖、动脉硬化、糖尿病、异位性皮炎、辐射损伤等的健康效果。

而且，用以摄取氢的方法已知有：(i)直接吸入氢气的方法、(ii)饮用溶解有氢的氢水的方法、(iii)利用氢气浴等而从皮肤吸收氢的方法、以及(iv)点滴输入溶解有氢的生理盐水的方法。

这些方法中，饮用氢水的方法比吸入氢气的方法安全，而且可以在日常生活中容易地摄取氢，因此正普及到需要氢的优异效果的一般家庭中。

特别是为了获得氢的优异效果，优选摄取含有氢饱和浓度(约1.6ppm)以上的高浓度氢的氢水。

例如，在专利文献1中揭示一种气体溶解装置，其将氢以氢气泡的方式供给至水中，进行加压送水而将其储留于溶解槽中，使储留于该溶存槽中的氢水循环而生成含有高浓度氢的氢水。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报“日本专利第5865560号公报(2016年1月8日登录)”

发明内容

本发明所要解决的技术问题

然而，利用专利文献1中所揭示的气体溶解装置，虽然可以获得含有高浓度氢的氢水，但是为了获得高浓度的氢水，必须使氢水在装置内循环多次。因此产生如下问题：需要很长时间才能获得含有所期望的高浓度氢的氢水。

本发明是鉴于所述问题点而成者，其目的在于提供一种氢水生成装置，其能够在短时间内生成含有所期望的高浓度氢的氢水。

解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明的一形态的氢水生成装置，其是在水通过装置内一次时，在正在通过的水中混合氢气而生成氢水的氢水生成装置，其特征在于：所述氢水生成装置包含使水通过的水通道和搅拌机，该搅拌机形成于上述水通道中，对流过该水通道的水和自外部供给的氢气进行搅拌。

发明效果

根据本发明的一形态而起到如下效果：能够在短时间内生成含有所期望的高浓度氢的氢水。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的氢水生成装置的概略构成图。

图2是本发明的第二实施方式所涉及的氢水生成装置的概略构成图。

图3是本发明的比较例所涉及的氢水生成装置的概略构成图。

图4是本发明的第三实施方式所涉及的氢水生成装置的概略构成图。

图5是图4中记载的氢水生成装置所具有的搅拌装置的概略构成剖视图。

图6是表示图5中所示的搅拌装置内的搅拌螺旋桨的一例的概略透视图。

图7是本发明的第四实施方式所涉及的氢水生成装置的概略构成图。

图8是本发明的第五实施方式所涉及的氢水生成装置的概略构成图。

图9是本发明的第六实施方式所涉及的氢水生成装置的概略构成图。

图10是表示自来水压力下的取水时间与压力的关系的图表。

具体实施方式

[第一实施方式]

如下所示地对本发明的一实施方式加以说明。

(氢水生成装置101的概要)

图1是本实施方式的氢水生成装置101的概略构成图。

氢水生成装置101是在水通过装置内一次时，在正在通过的水中混合氢气而生成氢水的单通方式的氢水生成装置，其包含搅拌机1、水供给源2、第一水通道3、第二水通道4、氢气(H₂气体)供给通路5。另外，在本实施方式，说明自来水作为水供给源2的例子。即，第一水通道3直接连接到作为水供给源2的自来水的水龙头上。因此，自来水排出量的调整可通过作为水供给源2的自来水的水龙头开度而调整。

第一水通道3是用以将来自水供给源2的水供给至搅拌机1的水通道，第二水通道4是将自搅拌机1排出的水送出至取水侧的水通道。氢气供给通路5是用以将氢气自未图示的储气瓶等气体供给源供给至搅拌机1的供给通路。

搅拌机1具有搅拌槽1a与搅拌翼1b，在该搅拌槽1a内使用搅拌翼1b对自第一水通道3供给的水、和自氢气供给通路5供给的氢气进行搅拌，将搅拌后的水排出至第二水通道4。

搅拌翼1b由设在搅拌槽1a的外部的搅拌电机6进行驱动。搅拌翼1b的旋转轴(未图示)突出到搅拌槽1a的外部并与搅拌电机6连接。另外，虽然搅拌翼1b和搅拌电机6如上所示地通过旋转轴而连接，但并不限定于此，例如搅拌翼1b和搅拌电机6还可以通过磁性联轴器而连接。关于磁性联轴器的详细，如后所述。

(通过氢水生成装置101生成氢水)

在通过氢水生成装置101生成氢水时，首先使作为水供给源2的自来水通过第一水通道3。在该自来水通过第一水通道3的同时，将氢气自氢气供给源送至氢气供给通路5。其后，将通过第一水通道3的自来水和送至氢气供给通路5的氢气供给至搅拌机1。此处，将氢气供给至搅拌机1的供给量设为100cc/min，将自来水供给至搅拌机1的供给量设为1.1l/min而加以说明。

在搅拌机1中，在搅拌槽1a内通过搅拌翼1b对所供给的自来水与氢气进行搅拌。通过搅拌使自来水含有氢饱和浓度(约1.6ppm)的氢气。搅拌机1将搅拌后的含有高浓度氢气的自来水(以下称为“氢水”)送出到第二水通道4。将送出到第二水通道4的氢水取出而成为饮用水。

(效果)

根据上述构成，搅拌机1配置于第一水通道3与第二水通道4的连接部分，因此起到如下效果：与现有的使水循环而提高氢浓度的方式相比而言，能够通过使水在通过装置内一次时混合氢气的所谓直流式处理(单通方式)而在短时间内生成含有高浓度氢的氢水。

如上所述，如果使用在短时间内生成含有高浓度氢的氢水的氢水生成装置，则使用者可容易地生成氢水，通过饮用少量氢水而有效率地摄取氢气。

另外，在本实施方式中并没有说明用于提高由搅拌机1、第一水通道3、第二水通道4所构成的通水路径内的压力(内压)以使氢气更容易溶入到水中的构成，在下述的第二实施方式中，对追加了用以提高通水路径的内压的构成的例子进行说明。

[第二实施方式]

如下说明本发明的另一实施方式。另外，为了方便说明，关于具有与所述实施方式中所说明的构件相同功能的构件，附以相同附图标记而省略其说明。

(氢水生成装置102的概要)

图2是本实施方式所涉及的氢水生成装置102的概略构成图。另外，氢水生成装置102的构成与所述第一实施方式的氢水生成装置101基本相同，但并非于作为水供给源2的自来水的水龙头上直接连接第一水通道3的构成，而是在储水箱上直接连接第一水通道3的构成。

在第一水通道3设有给水泵7，用以将水箱的水供给至搅拌机1。在本实施方式中，将通过给水泵7自水箱中流出的水的流量设为1.1L/min。

在第二水通道4上连接着细管8，所述细管8具有比构成该第二水通道4的管的内径(例如1/4英寸)小的内径(例如1/8英寸)。细管8由长度为1.8m的细管制成。关于细管8的原材料，只要是与一般的生成饮用水的装置内所使用的管相同的原材料即可，并无特别限定。如上所述，通过在第二水通道4上连接细管8，自搅拌机1送出而流过第二水通道4的水进入到内径比第二水通道4小的细管8中时，通水路径(第一水通道3、给水泵7、搅拌机1、第二水通道4)的内压变高。因此，细管8发挥用以提高水通道内压的加压部的功能。

另外，在第一水通道3中设有用以测定上述通水路径内压的压力计9。

另外，虽然由于上述细管8带来的水通道的内压越高则氢气溶入量越增加，但根据例如图10所示的图表可知，氢水生成装置102的从开始生成氢水(按下饮用按钮)到取出能够饮用的氢水的时间(取水时间)变长。因此，可以考虑氢浓度、取水时间而设定水通道的内压。

(通过氢水生成装置102生成氢水)

在通过氢水生成装置102生成氢水时，首先利用给水泵7使作为水供给源2的储水箱的水通过第一水通道3。在对该第一水通道3进行通水的同时，将氢气自氢气供给源(储气瓶)送至氢气供给通路5。其后，将通过第一水通道3的水和送至氢气供给通路5的氢气供给至搅拌机1中。

在搅拌机1中，在搅拌槽1a内通过搅拌翼1b对所供给的水和氢气进行搅拌。通过搅拌使自来水含有超过氢饱和浓度(约1.6ppm)的量的氢气。搅拌机1将搅拌后的含有高浓度氢气的水(以下称为“氢水”)送出到第二水通道4。送出到第二水通道4的氢水流入至细管8中，将其取出而成为饮用水。

(效果)

而且，在第二水通道4上连接有内径比该第二水通道4的内径小的细管8，因此通过使氢水自该第二水通道4流入至细管8中，可使该细管8的上游侧的通水路径(第二水通道4、搅拌机1、第一水通道3)的内压提高。因此，氢气更容易溶解于水中，可获得含有更高浓度的氢的氢水。

此处，通过以下比较来说明搅拌机1是用以提高氢浓度的重要构件。

在图2所示的氢水生成装置102的情况下，将氢气供给至搅拌机1的供给量设为100cc/min、将自来水供给至搅拌机1的供给量设为1.1l/min时，在通水路径的内压为3.6atm时，所取出的氢水的氢浓度为3.4ppm。

图3表示从图2所示的氢水生成装置102中省略了搅拌机1的氢水生成装置103。在图3所示的氢水生成装置103的情况下，将氢气供给至搅拌机1的供给量设为100cc/min，将自来水供给至搅拌机1的供给量设为1.1l/min时，在通水路径的内压为3.6atm时，所取出的氢水的氢浓度为1.9ppm。

虽然在图3所示的氢水生成装置103中也可以生成超过氢饱和浓度(约1.6ppm)的氢浓度的氢水，但是如图2所示的氢水生成装置102那样使用搅拌机1对水和氢气进行搅拌能够获得氢浓度更高的氢水。

如上所述，在本实施方式中，如果使用能够在短时间内生成含有高浓度氢的氢水的氢水生成装置，使用者也可以容易地生成氢水，通过饮用少量氢水而有效率地摄取氢气。在以下的第三实施方式中，进一步对提高氢水的氢浓度的例子进行说明。

[第三实施方式]

(氢水生成装置104的概要)

图4是本实施方式所涉及的氢水生成装置104的概略构成图。另外，氢水生成装置103的构成与所述第二实施方式的氢水生成装置102基本相同，但是在设有气体排出路径10的方面不同，该气体排出路径10将由于搅拌机1内部产生的涡流而形成的气相气体(主要是氢气)排出至外部。即，在氢水生成装置103中，在搅拌机1上形成了将搅拌时所形成的涡流的气相气体排出至外部的气体排出路径10，上述气体排出路径10从上述搅拌机1而与上述水通道(第一水通道3、第二水通道4)的下游侧(第二水通道4)连接。如上所述，气体排出路径10与第二水通道4连接，因此在流过该第二水通道4的水(氢水)中混合气体。由此，在图4的氢水生成装置104中，形成于搅拌机1上的气体排出路径10排出，通过在搅拌槽1a内部所产生的涡流而形成的气相气体，搅拌机1的第二水通道4排出通过在搅拌槽1a内部所产生的涡流而形成的液相液体(氢水)。

气体排出路径10优选形成于与使搅拌槽1a中的搅拌翼1b旋转的旋转轴17(图5)的旋转中心对应的位置。其原因在于：当搅拌翼1b在搅拌槽1a内旋转时，氢气聚集于旋转轴17周围，因此优选气体排出路径10在搅拌槽1a中，配置于尽可能接近旋转轴17的位置。然而，气体排出路径10的形成位置并不限定于上述例，只要是可排出搅拌槽1a中所产生的气体(氢气)的位置即可。

(通过氢水生成装置104生成氢水)

在通过氢水生成装置104生成氢水时，首先利用给水泵7使作为水供给源2的储水箱的水通过第一水通道3。在对该第一水通道3进行通水的同时，将氢气自氢气供给源(储气瓶)送至氢气供给通路5。其后，将通过第一水通道3的水和送至氢气供给通路5的氢气供给至搅拌机1中。

在搅拌机1中，在搅拌槽1a内通过搅拌翼1b对所供给的水和氢气进行搅拌。通过搅拌使自来水含有超过氢饱和浓度(约1.6ppm)的量的氢气。搅拌机1将搅拌后的含有高浓度氢气的水(以下称为“氢水”)送出到第二水通道4。在第二水通道4中，通过气体排出路径10供给自搅拌机1的气相排出的气体(氢气)，因此对该第二水通道4中流过的氢水进一步混合氢气。在第二水通道4内进一步混合氢气的氢水流入至细管8，将其取出而成为饮用水。

(效果)

另外，在通过搅拌机1而使含有高浓度氢的氢水流过的第二水通道4中，进一步通过气体排出路径10供给搅拌机1的气相气体(氢气)，在氢水中进一步混合氢气，因此获得含有非常高浓度的氢的氢水。

在图4所示的氢水生成装置104的情况下，将氢气供给至搅拌机1的供给量设为100cc/min，且对自来水供给至搅拌机1的供给量设为1.1l/min时，在通水路径的内压为3.6atm下，所取出的氢水的氢浓度为3.9ppm。与图2所示的氢水生成装置102相比而言，氢水的氢浓度进一步变大。

如上所述，如果使用可在短时间内生成含有高浓度氢的氢水的氢水生成装置，则使用者可容易地生成氢水，通过饮用少量氢水而有效率地摄取氢气。

在本实施方式中，如图4所示那样将气体排出路径10的连接处设为细管8之前的第二水通道4，但并不限定于此，例如还可以是细管8之后取水之前，如果是搅拌机1之后的流路则可以是任意处。

另外，为了方便说明，将本实施方式的氢水生成装置104中所搭载的搅拌机1如图4所示那样进行简略化而记载。以下，对搅拌机1的详细结构加以说明。

(搅拌机1的配管)

图5是搅拌机1的概略构成剖视图。图6是搅拌机1所具有的搅拌翼1b的概略构成透视图。

搅拌机1如图5所示那样连接有：配管11，其成为用以将水取入到搅拌槽1a内的第一水通道3；配管12，其成为用以排出在搅拌槽1a内混合的混合水(氢水)的第二水通道4；配管13，其成为用以排出在搅拌槽1a内产生的气相气体(氢气)的气体排出路径10。另外，在搅拌机1上进一步连接有用以抽出搅拌槽1a内空气的配管14。而且，在配管11～配管14上均设有成为开关机构的电磁阀15。

此处，将图5所示的搅拌机1的纸面上的上方作为上侧、将下方作为下侧而加以说明。

配管11是将储水箱中所储存的饮用水导至搅拌槽1a内的配管，其设于该搅拌槽1a下侧。

而且，配管12是将在搅拌槽1a内进行了混合的水排出的配管，其设于该搅拌槽1a上侧。因此，在将水从配管11注入至搅拌槽1a时，从设于该搅拌槽1a上侧的配管12抽出空气，因此可顺利地抽出空气。

配管14是设于搅拌槽1a上侧的空气抽出专用配管，可通过电磁阀15而视需要进行开关。即，在不能顺利地通过配管12抽出空气时，由电磁阀15打开配管14而用于抽出空气。因此，在从配管12中顺利地抽出空气的构成的情况下，无需设置配管14。

配管13主要是排出气体的配管，设于在对饮用水与氢气进行搅拌时，与搅拌槽1a内所形成的旋涡(气相)邻接的位置。搅拌槽1a内所形成的旋涡的大小或形状由搅拌槽1a的内部形状、大小、搅拌翼1b的叶片形状、搅拌翼1b的转速、饮用水与氢气的体积比或相互的压力关系等而决定，因此设置配管13的位置为任意位置。

另外，虽然配管13主要排出气体，但必然会混入搅拌后的饮用水的一部分，这并不是特别的问题。

在将水导至搅拌槽1a内时，配置在配管11上的电磁阀15在该运转开始时打开，但在通过给水泵7进行水的移动等情况下，也可以排除该机构，通过给水泵7的接通/断开来承担此功能。

虽然考虑到控制搅拌槽1a内的饮用水与气相的分配情况等，配管12、配管13上所配置的电磁阀15个别地配置，但在无此必要的情况下，也可以配置于合流后的路径上，或者也可以不配置开关机构其自身。

在配管12、配管13上设置电磁阀15的另一个目的是防止在开始混合(开始运转)初期的时间点排出氢气浓度未充分升高的氢水，暂时停止排出，在上升到所期望浓度后再排出氢水。另外，当即使在初期的时间点，从搅拌槽1a排出的氢水的氢气浓度也足够的情况下，在配管12、配管13上也可以不设置电磁阀15。

另外，在图4及图5中，在搅拌机1的前段进行氢气的流入，在与饮用水混合的状态下送至搅拌机1，但也可以在该搅拌槽1a上新设置氢气流入用配管，以使氢气直接流入至搅拌槽1a。例如，可以如图1所示的氢水生成装置101那样，在搅拌机1上直接设置氢气供给通路5。在这种情况下，关于设置氢气供给通路5的位置，并无特别的规定。

(搅拌机1的搅拌结构)

在图5所示的搅拌机1中，搅拌电机6与搅拌翼1b并不直接通过旋转轴连接，而是通过磁性联轴器而连接。

搅拌电机6配置于搅拌槽1a的外部，搅拌电机6的旋转轴连接于与搅拌槽1a的侧壁对向配置的磁性联轴器16a上。而且，在搅拌翼1b上所具有的磁性联轴器16b介隔搅拌槽1a的侧壁而配置于与磁性联轴器16a对向的位置上。另外，搅拌翼1b如图6所示地在中心形成有贯穿孔1c，插入后述的旋转轴17。由此，如图5所示，搅拌翼1b的旋转轴17的两端在搅拌槽1a的内壁旋转自如地指示。

因此，如果通过搅拌电机6的旋转驱动力而使磁性联轴器16a旋转，则其旋转驱动力通过磁力而传递至磁性联轴器16b，搅拌翼1b以旋转轴17为中心而旋转。

在磁性联轴器16a、16b中，各自所设置的磁体的数量(磁力)可根据搅拌电机6与搅拌翼1b的距离、或搅拌槽1a内的水的阻力而决定，优选考虑搅拌翼1b旋转时的平衡而配置于对象上。在图5中，成为搅拌翼1b的旋转轴17的两端固定于搅拌槽1a的内壁上的形态，也可以是仅固定磁性联轴器16b侧。在这种情况下，可将配管13的出口进一步配置于气相的中心(搅拌时旋涡中心)。其原因在于：搅拌翼1b在搅拌槽1a内旋转时，氢气聚集于旋转轴17周围，因此优选配管13配置于尽可能接近旋转轴17的位置。

在所述第一实施方式～第三实施方式中，说明了氢气瓶作为氢气供给源的例子，在以下的实施方式中，说明电解装置作为氢气供给源的例子。

[第四实施方式]

(氢水生成装置201的概要)

图7是本实施方式所涉及的氢水生成装置201的概略构成图。

氢水生成装置201是在水通过装置内一次时，在正在通过的水中混合氢气而生成氢水的单通方式的氢水生成装置，其包含搅拌机1、水供给源2、作为氢气(H₂气体)供给源的电解装置20。另外，在本实施方式中，说明自来水作为水供给源2的例子。另外，为了辅助水供给源2的自来水压力，还可以追加设置泵7。而且，还可以如所述第二实施方式所记载那样，使用储水箱和给水泵7而将水供给至搅拌机1中。

电解装置20具有储存电解液的电解槽21、设于电解槽21内大致中央的离子交换膜22、设于电解槽21的自来水供给侧的RO膜(reverse osmosis membrane，反渗透膜)23。离子交换膜22是具有离子导电性的固体高分子膜，在未图示的两个面接合催化剂层与电极(正负电极)，通过对电极施加电压而在负电极(阴极)侧产生氢气，在正电极(阳极)侧产生氧气。由此，电解槽21以离子交换膜22为边界，在正电极侧形成氧气产生部21a，在负电极侧形成氢气产生部21b。而且，RO膜23仅将由水供给源2所供给的作为电解液的自来水中的水分子送出至电解槽21内。生成氢所需的水量极少，在对RO膜23施加水压时缓缓地生成电解液，储存于电解槽21内。

将由电解装置20所产生的氢气送至搅拌机1中，另一方面将氧气排出至装置外部。这些气体的排出控制通过设于电解装置20的氧气产生部21a及氢气产生部21b的各自的排气侧的电磁阀24、24的开关来控制。

搅拌机1与所述第一实施方式的氢水生成装置101同样地对由水供给源2所供给的自来水、和由电解装置20供给的氢气进行搅拌，将溶入有氢气的自来水(氢水)排出至外部。自搅拌机1排出水的配管设于搅拌机1的液相部分。

搅拌机1的大小根据氢水的生成速度或搅拌效率等而任意地设计。如果搅拌机1变小，则与大的搅拌机相比而言水量减少，可以使搅拌机1整体高速地进行搅拌，因此可更有效率地进行搅拌。

在搅拌机1的氢水排出通路中设有用以使搅拌机1内的内压变高的收缩部25、和用以进行所排出的氢水的取水控制的电磁阀26。但也可以不设置电磁阀26。收缩部25由使氢水流经的管的内径变窄的管构成，以缩小从搅拌机1中排出的氢水的流量。另外，收缩部25也可以由所述第二实施方式的氢水生成装置102中所使用的细管8这样的细管构成。

(通过氢水生成装置201生成氢水)

在通过氢水生成装置202生成氢水时，利用作为水供给源2的自来水等的压力，仅使自来水中的水分子透过RO膜23，在电解槽21中储存纯水。也可以不设RO膜23，由使用者向电解装置20中投入纯水或电解液。在电解槽21中存在有电解液的状态下，通过打开电磁阀26而将水通入至搅拌机1中，通过对与离子交换膜22的两个面接合的电极施加电压而由纯水产生氧气和氢气。将电解装置20中产生的氢气送至搅拌机1中，与自来水搅拌。通过搅拌而使自来水含有超过氢饱和浓度(约1.6ppm)的量的氢气。搅拌机1排出搅拌后的含有高浓度氢气的水(以下称为“氢水”)，经过收缩部25而将其取出，成为饮用水。水供给源2的水还可以设置活性炭过滤器等除氯装置或调整为饮用水质量的装置。

(效果)

根据上述构成，与所述第一实施方式～第三实施方式同样地起到如下效果：与现有的使水循环而提高氢浓度的方式相比而言，能够通过单通方式而在短时间内生成含有高浓度氢的氢水。

而且，在氢水生成装置201中，使用电解装置20作为氢供给源而并不使用氢气瓶，因此如果可使自来水持续流过，则可以持续地生成氢水，而不必像使用氢气瓶的情况那样考虑氢气的剩余量。

而且，通过在正电极侧、即氧气产生侧对电解装置20供给电解液，成为氢气产生部21b被离子交换膜22封闭的构成，因此在对水通道(第一水通道3、第二水通道4)施加压力时，可以防止其逆流至氢水生成装置201或电解水供给部等上游侧。至少可以向正电极侧供给水，例如可以使其成为饮用水通过负极侧的构成。

在电解装置20中生成氢水的过程中，通过电磁阀24关闭氧气产生部21a的排出口，将氧气暂时储存于电解装置20内，在氢水的生成完成时或每进行预定时间的电解时打开。

根据上述构成，通过将电解时所产生的氧气暂时储存于电解装置20内，可提高氧气产生部21a的压力，能够抑制如下现象：由于电解时所产生的气体，在固体高分子膜(离子交换膜22)和电极之间产生微小的间隙，从而造成电解效率降低的现象。而且，通过每隔预定时间打开，可获得氧气产生部21a与氢气产生部21b的各室的压力平衡，从而保持高的电解效率。另外，将通过电磁阀24打开排出口的时间预先设定为可获得氧气产生部21a与氢气产生部21b的各室的压力平衡，从而保持高的电解效率的时间。

而且，还可以在氢水的生成结束时，向搅拌机1或通水路径(第一水通道3、第二水通道4)内释放氧气，还可以在搅拌机1或水通道(第一水通道3、第二水通道4)内混合在释放氧气时无意中混入的电解液。由此，无需另行设置在外部接收释放氧气时所混入的电解液的接收部。在开始生成氢水，且使水通过时，将释放到搅拌机1或水通道(第一水通道3、第二水通道4)内的氧气挤出、排出。

[第五实施方式]

(氢水生成装置202的概要)

图8是本实施方式所涉及的氢水生成装置202的概略构成图。

氢水生成装置202的构成与所述第四实施方式的氢水生成装置201基本相同，但在配置有多个搅拌机1的方面不同。

在氢水生成装置201中，如图8所示那样在来自水供给源2的自来水的水通道上串列连接两个搅拌机1，从电解装置20对各个搅拌机1供给氢气。但是也可以从第一搅拌机1供给氢气。这种情况相当于所述第三实施方式的在气体排出路径10和第二水通道4的合流部位设置其他搅拌机。

(通过氢水生成装置202生成氢水)

通过氢水生成装置202生成氢水与所述第四实施方式的通过氢水生成装置201生成氢水基本相同，在水与氢气的搅拌成为多级的方面不同。

在由氢水生成装置202生成氢水时，首先向搅拌机1和电解装置20通入作为水供给源2的自来水。在通水的同时电解装置20运转，通过对与离子交换膜22接合的电极施加电压而由纯水产生氧气与氢气。将电解装置20中所产生的氢气送至两个搅拌机1中，在上游侧的搅拌机1中与自来水搅拌，在下游侧的搅拌机1中与在上游侧的搅拌机1中所生成的氢水搅拌。由此，在上游侧的搅拌机1中，始终供给、混合不含氢的水，因此所排出的氢浓度低，但在下游侧的搅拌机1中，在溶入了某种程度氢的自来水(氢水)中进一步混合而含有氢。优选下游侧搅拌机1的搅拌翼的旋转速度比上游侧高。下游侧的搅拌机1排出搅拌后的含有高浓度氢气的水(以下称为“氢水”)，经过收缩部25而打开电磁阀26，由此将其取出而成为饮用水。

(效果)

根据上述构成，与所述第一实施方式～第三实施方式同样地起到如下效果：与现有的使水循环而提高氢浓度的方式相比而言，能够通过单通方式而在短时间内生成含有高浓度氢的氢水。进一步与所述第四实施方式同样地使用电解装置20作为氢供给源而不是使用氢气瓶，因此如果可使自来水持续流过，则可以持续地生成氢水，而不必像使用氢气瓶的情况那样考虑氢气的剩余量。

而且，在氢水生成装置202中串列配置有两个搅拌机1，因此对于在上游侧搅拌机1中生成的氢水，在下游侧水供给源2中进一步溶入氢气。因此，对于在最初的搅拌机1中溶入有某种程度氢气的自来水，在下一个搅拌机1中进行搅拌以进一步溶入氢气，因此如果使用两个搅拌机1，则在下游搅拌机1中并不与所供给的不含氢的水混合而变稀薄，能够生成与氢水生成装置201相比而言含有更高浓度氢的氢水。

另外，在本实施方式中表示了串列连接两个搅拌机1的例子，但搅拌机1的串列配置个数并不限定为两个，也可以连接多于两个。如果并不改变搅拌机1的大小地使数量增加，则自来水通过需要花费时间，因此有可能直至取出氢水所需的时间变长，由此在增加搅拌机1的数量时，可以减小搅拌机1的单个的大小。通过设置多个搅拌机1，可有效率地进行搅拌，因此可降低搅拌机1中水的滞留时间。即，直至取出氢水所需的时间变短。搅拌机1的大小可以是例如各边为2～3cm左右。

[第六实施方式]

(氢水生成装置203的概要)

图9是本实施方式所涉及的氢水生成装置203的概略构成图。

氢水生成装置203的构成与所述第五实施方式的氢水生成装置202基本相同，但在自来水的水通道上并列连接有两个搅拌机31的方面不同。另外，由电解装置20对各搅拌机31供给氢气。

搅拌机31以对水和氢气进行搅拌的搅拌槽的截面积朝向排出搅拌后的水的出口方向变小的方式形成，因此可提高该搅拌槽内的压力。因此无需在所述第五实施方式中所设的收缩部25。

由两个搅拌机31搅拌的氢水分别是含有超过氢饱和浓度(约1.6ppm)的高浓度氢的氢水。自各搅拌机31排出的氢水如图9所示那样在电磁阀26之前合并。

(通过氢水生成装置203生成氢水)

通过氢水生成装置203生成氢水与所述第五实施方式的通过氢水生成装置202生成氢水基本相同，在并列进行水和氢气的搅拌的方面不同。

在由氢水生成装置203生成氢水时，首先使作为水供给源2的自来水通过搅拌机31、31。此时，搅拌机31、31的排出侧的电磁阀26处于打开状态。在通水的同时电解装置20运转，通过对与离子交换膜22接合的电极施加电压，由仅使自来水中的水分子透过RO膜23而储存于电解槽21中的纯水产生氧气与氢气。将电解装置20中所产生的氢气送至两个搅拌机31中，在两个搅拌机31中与自来水搅拌。由此，在各搅拌机31中排出超过氢饱和浓度(约1.6ppm)的量的氢气溶入至自来水中而成的氢水，将各个氢水合并而打开电磁阀26，由此将其取出而成为饮用水。

(效果)

根据上述构成，与所述第一实施方式～第三实施方式同样地起到如下效果：与现有的使水循环而提高氢浓度的方式相比而言，能够通过单通方式而在短时间内生成含有高浓度氢的氢水。进一步与所述第四实施方式、第五实施方式同样地使用电解装置20作为氢供给源而不是使用氢气瓶，因此如果可使自来水持续流过，则可以持续地生成氢水，而不必像使用氢气瓶的情况那样考虑氢气的剩余量。

而且，与所述第五实施方式同样地在氢水生成装置203中并列配置两个搅拌机31，将在各个搅拌机31中搅拌而生成的溶入有高浓度氢的氢水合并，如果使用两个所述第四实施方式的氢水生成装置201的一半规模的搅拌机31，就能够生成与氢水生成装置201相比而言含有更高浓度氢的氢水。

而且，搅拌机31以对水和氢气进行搅拌的搅拌槽的截面积朝向排出搅拌后的水的出口方向变小的方式形成，因此可设置大的搅拌翼而搅拌比较少量的水，由此可有效率地提高氢水的氢浓度。而且，通过将搅拌槽的出口截面积设为细管8的内径程度而具有与加压部(细管8)相同的功能，无需设置加压部(细管8)，可削减部件数。在搅拌机31中，通过进一步将由内部搅拌翼所搅拌的水朝着搅拌槽的排出水的出口方向挤出，可进一步稍许提高搅拌槽内的压力，因此可进一步提高氢水的氢浓度。

[小结]

本发明的第一形态的氢水生成装置，其是在水通过装置内一次时，在正在通过的水中混合氢气而生成氢水的氢水生成装置(101、102、104)，其特征在于，所述氢水生成装置包含使水通过的水通道(第一水通道3、第二水通道4)和搅拌机1，该搅拌机1形成于上述水通道(第一水通道3、第二水通道4)中，对流过该水通道(第一水通道3、第二水通道4)的水和自外部供给的氢气进行搅拌。

根据上述构成，可通过在设于水通道中的搅拌机中对所通过的水和氢气进行搅拌，从而可使正在通过的水中所含有的氢气量增加。而且，上述构成的氢水生成装置以在水通过装置内一次时混合氢气的所谓直流式处理(单通方式)为前提，因此与现有的使水循环而提高氢浓度的方式相比而言，能够在短时间内生成含有高浓度氢的氢水。即，在装置内无需为了确保水量而使水循环，因此装置小型化。另外可以连续地取出高浓度的氢水。

本发明的第二形态所涉及的氢水生成装置是在上述第一形态中，在上述水通道(第一水通道3、第二水通道4)中的上述搅拌机1形成位置的下游侧(第二水通道4)形成有使该水通道(第一水通道3、第二水通道4)内的压力提高的加压部(细管8)。

根据上述构成，可通过在水通道中的搅拌机形成位置的下游侧形成提高该水通道内的压力的加压部，而使该加压部的上游侧的水通道(包括搅拌机)的内压变高，因此饱和溶解氢量的上限增加，氢气进一步容易溶解于水中，可获得含有更高浓度氢的氢水。

本发明的第三形态所涉及的氢水生成装置是在上述第一形态或第二形态中，在上述水通道(第一水通道3、第二水通道4)中的上述搅拌机1形成位置的下游侧(第二水通道4)形成用以供给氢气的气体路径10，与氢气供给部连接。

根据上述构成，对上述搅拌机的上述水通道的下游侧供给氢气，因此对搅拌机下游中的已经含有高浓度氢的氢水混合从气体路径所供给的氢气。由此，使氢气进一步溶入至水通道内的氢水中、且防止所溶解的氢气脱气，由此可获得含有更高浓度氢的氢水。

本发明的第四形态所涉及的氢水生成装置是在上述第一形态～第三形态的任一形态中，形成有将在搅拌机1中搅拌时所形成的涡流的气相气体排出至该搅拌机1外部的气体排出路径10，上述气体排出路径10与上述水通道(第一水通道3、第二水通道4)中的上述搅拌机1的下游侧(第二水通道4)连接。

根据上述构成，在上述搅拌机的上述水通道的下游侧有将搅拌时所形成的涡流的气相气体排出至外部的气体排出路径，因此对搅拌机下游的流过水通道的已经含有高浓度氢的氢水混合自气体排出路径排出的气体、即氢气。由此可使氢气进一步溶入至水通道内的氢水中，从而可获得含有更高浓度氢的氢水。

本发明的第五形态所涉及的氢水生成装置是在上述第四形态中，形成有(通过电磁阀15而)开关自由的排出口(配管12)，该排出口将在上述搅拌机中1搅拌时所形成的涡流的液相液体排出至该搅拌机1的外部。

本发明的第六形态所涉及的氢水生成装置是在上述第一形态～第五形态的任一形态中，在上述搅拌机1中的搅拌后的水的朝向上述水通道(第二水通道4)的排出口侧设有开关阀(电磁阀15)。

根据上述构成，通过在搅拌机中的搅拌后的水朝向水通道的排出口侧设有开关阀，如果关闭该开关阀，则可使搅拌机内的压力提高。由此，在通水初期、即开始生成氢水时，如果将开关阀关闭，则可以在压力变高的状态下对水和氢气进行搅拌，因此氢在水中的溶入量增加，可以从初始阶段便获得含有更高浓度氢的氢水。

本发明的第七形态所涉及的氢水生成装置是在上述第一形态～第六形态的任一形态中，在上述水通道(第一水通道3、第二水通道4)上串列配置有多个搅拌机1。

根据上述构成，通过在水通道配置多个搅拌机，可以在下游侧的搅拌机中，对在上游侧的搅拌机内所生成的已经含有较多氢的氢水混合氢气，而不是对不含氢的水混合氢气，因此可获得含有更高浓度的氢的氢水。搅拌机的数量越增加，则越可以提高氢的浓度。

而且，通过设置多个小型搅拌机而使通过全部搅拌机的水的滞留时间变短，因此可缩短直至取水所需的时间。

本发明的第八形态所涉及的氢水生成装置是在上述第一形态～第七形态的任一形态中，搅拌机31中的对水和氢气进行搅拌的搅拌槽以其截面积朝向排出搅拌后的水的出口方向变小的方式形成。

根据上述构成，搅拌槽的截面积朝向排出搅拌后的水的出口方向变小，因此能够设置大的搅拌翼而搅拌比较少量的水，因此可有效率地提高氢水的氢浓度。

而且，通过将搅拌槽的出口截面积设为发挥作为加压部的功能的细管8的内径程度，从而具有与细管8相同的功能，因此无需设置加压部(细管8)，可削减部件数。

本发明的第九形态所涉及的氢水生成装置是在上述第一形态～第八形态的任一形态中，具有电解装置20，该电解装置20以在具有离子导电性的固体高分子膜(离子交换膜22)的两个面，催化剂层或电极与其成为一体的方式构成，将流过上述水通道的水作为电解液供给至上述电解装置20的至少阳极侧，将自阴极侧产生的氢供给至上述搅拌机1或上述水通道(第一水通道3、第二水通道4)。也可以是向阳极侧供给电解液，向阴极侧供给饮用水的构成。

根据上述构成，与将氢气从储气瓶等确定了容量的容器供给至搅拌机的情况相比而言，通过具有使用水通道的通水而产生氢气的电解装置可稳定地对搅拌机供给氢气。即，在储气瓶等情况下，如果容器内的氢气变无，则无法对搅拌机供给氢气，但在电解装置的情况下，只要进行通水就可以产生氢气，因此不存在无法对搅拌机供给氢气的现象。而且，在对水通道(第一水通道3、第二水通道4)供给上述氢气的情况下，也不存在无法对水通道供给氢气的现象。

而且，通过设为对阳极侧供给水(电解水)的构成，成为氢气产生部被离子交换膜22封闭的构成，因此在对水通道(第一水通道3、第二水通道4)施加压力时，可防止逆流至氢水生成装置或电解水供给部等上游侧。

本发明的的第十形态所涉及的氢水生成装置是在上述第九形态中，优选在上述阳极侧产生氧气的氧气产生部21a在生成氢水时将氧气暂时储存于电解装置20内，在氢水的生成结束或每进行预定时间的电解时打开。

根据上述构成，通过将电解时产生的氧气暂时储存于电解装置内，可提高氧气产生部的压力，且能够抑制如下现象：由于电解时所产生的气体，在固体高分子膜和电极之间产生微小的间隙，从而造成电解效率降低的现象。而且，通过每隔预定时间打开，可获得氧气产生部与氢气产生部的各室的压力平衡，从而保持高电解效率。

本发明并不限定于上述各实施方式，可在权利要求书所示的范围内进行各种变更，关于将不同实施方式中所分别揭示的技术手段适宜组合而获得的实施方式，也包含在本发明的技术范围内。此外，可通过将各实施方式中所分别揭示的技术手段加以组合而形成新的技术特征。

附图标记说明

1 搅拌机

1a 搅拌槽

1b 搅拌翼

1c 贯穿孔

2 水供给源

3 第一水通道(水通道)

4 第二水通道(水通道)

5 氢气供给通路

6 搅拌电机

7 给水泵

8 细管(加压部)

9 压力计

10 气体排出路径

11～14 配管

15 电磁阀(开关阀)

16a、16b 磁性联轴器

17 旋转轴

20 电解装置

21 电解槽

21a 氧气产生部

21b 氢气产生部

22 离子交换膜(固体高分子膜)

23 RO膜

24 电磁阀(开关阀)

25 收缩部(加压部)

26 电磁阀(开关阀)

31 搅拌机

101～104 氢水生成装置

201～203 氢水生成装置

Claims

1.一种氢水生成装置，其是在水通过装置内一次时，在正在通过的水中混合氢气而生成氢水的氢水生成装置，其特征在于：

所述氢水生成装置包含：

水通道，所述水通道使水通过；以及

搅拌机，所述搅拌机形成于上述水通道中，搅拌流过所述水通道的水和自外部供给的氢气。

2.根据权利要求1所述的氢水生成装置，其特征在于：在所述水通道中的与所述搅拌机形成位置相比下游侧形成有使所述水通道内的压力提高的加压部。

3.根据权利要求1或2所述的氢水生成装置，其特征在于：在与所述搅拌机相比下游的水通道上设置有供给氢气的路径。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的氢水生成装置，其特征在于：形成有将在所述搅拌机中搅拌时所形成的涡流的气相气体排出至所述搅拌机外部的气体排出路径，

所述气体排出路径与所述水通道中的所述搅拌机的下游侧连接。

5.根据权利要求4所述的氢水生成装置，其特征在于：所述氢水生成装置形成有开关自由的排出口，所述排出口将在所述搅拌机中搅拌时所形成的涡流的液相液体排出至所述搅拌机外部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的氢水生成装置，其特征在于：在所述搅拌机中的搅拌后的水朝向所述水通道的排出口侧上设有开关阀。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的氢水生成装置，其特征在于：在所述水通道上串列配置有多个所述搅拌机。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的氢水生成装置，其特征在于：所述搅拌机中的对水和氢气进行搅拌的搅拌槽以其截面积朝向排出搅拌后的水的出口方向变小的方式形成。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的氢水生成装置，其特征在于：所述氢水生成装置具有电解装置，所述电解装置以在具有离子导电性的固体高分子膜的两个面，与催化剂层或电极成为一体的方式构成，

将电解液供给至所述电解装置的至少阳极侧，将自阴极侧产生的氢气供给至所述搅拌机或所述水通道中。

10.根据权利要求9所述的氢水生成装置，其特征在于：所述阳极侧产生氧气的氧气产生部在生成氢水时将氧气暂时储存于电解装置内，在氢水的生成结束或每进行预定时间的电解时打开。